[发明专利]一种基于心电和操控数据的弯道驾驶能力评价方法

说明书

一种基于心电信号和操控数据的驾驶员弯道舒适度评价方法，采用多导生理信号记录仪采集受试驾驶员的心电信号，并对心电信号数据进行处理，计算受试驾驶员心率增长率及心率变异性；通过车辆采集设备采集车辆操控信息，并对采集的车辆操控信息进行处理，计算车辆横向加速度均方根；进行驾驶能力评估，用于对心电信号数据及车辆操控数据进行处理，形成散点图及权重函数，最终对驾驶员操纵能力进行评价。本发明易于运用，检验效果良好，在弯道工况下能够良好的辨识驾驶员的能力，有助于未来智能化汽车辅助驾驶对不同能力驾驶员作不同程度的修正。

技术领域

本发明属于汽车及交通领域，并且涉及心电人机工程学，具体涉及一种基于肌电信号和操控数据的驾驶员换道舒适度评价方法。

背景技术

我国汽车数量稳固上升，驾驶员也从原来的的安全因素越来越向其他因素考虑。无须赘述智能车必将是未来汽车的发展方向，良好的驾驶体验能给驾驶员更加舒适的感觉，也是越来越多车企的目标。目前马自达的GVC系统能够通过对车辆行驶加速度G值的大小和方向进行细微而精确地控制，可以让车辆在转弯时获得最大抓地力，既提升转向的精准度和形式的稳定性，还有助于提高弯道行车的安全性，然而它并不能够根据不同驾驶员的能力给予不同的辅助，可能对新手驾驶员来说它的介入反而使得驾驶员恐慌；而对熟练驾驶员来说可能显得突兀。在日常的弯道工况下，驾驶员能力可以由车辆参数信息共同体现，并且熟练驾驶员心态较新手也明显平静，因此心电数据也被考虑进来。然而目前对驾驶员能力的评价多为主观评价的方式，还不存在基于心电信号和驾驶员操控信息相结合的评价体系，因而无法将驾驶员的能力通过客观量化表现。因此，形成基于心电信号和操控数据的驾驶员弯道能力评价方法有重要意义。

发明内容

本发明是针对现在驾驶员能力评价体系的缺失，通过弯道工况下，对驾驶员的心电信号和车辆行驶信息参数提取并分析，从而提出一种基于心电信号和操控数据的驾驶员弯道舒适度评价方法。这种评价方法易于运用，检验效果良好，在弯道工况下能够良好的辨识驾驶员的能力，有助于未来智能化汽车辅助驾驶对不同能力驾驶员作不同程度的修正。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于心电和操控数据的弯道驾驶能力评价方法，主要包括以下过程：

心电信息采集：采用多导生理信号记录仪采集受试驾驶员的心电信号，并对心电信号数据进行处理，计算受试驾驶员心率增长率及心率变异性；

车辆CAN数据采集：通过车辆采集设备采集车辆操控信息，并对采集的车辆操控信息进行处理，计算车辆横向加速度均方根；

驾驶能力评估，用于对心电信号数据及车辆操控数据进行处理，形成散点图及权重函数，最终对驾驶员操纵能力进行评价。

所述的一种基于心电和操控数据的弯道驾驶能力评价方法，心电信息采集步骤中，对心电数据进行处理包括以下步骤：

对采集的原始心电数据进行预处理：将T波的信号衰减，突出R波的信号，去除基线偏移；

对预处理完的心电数据，求出心率及心率变异性来表征驾驶员的紧张程度，具体求法如下：

R-R间期是指两次心跳之间的时间间隔，单位为毫秒(ms)，因此某一时刻的心率值可以用捕获相邻R波的周期换算得出：

驾驶员弯道过程中的心率变异性用相邻正常R-R间期差值的均方根或标准差RMSSD来反映，公式如下：

考虑到每个人心率的不同需要对不同人的心率进行归一化处理，引入心率增长率的概念：

其中，N_i表示驾驶员以i的速度过弯时的心率增长率，％；